本题包括A、B两小题,分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修模块的内容.请选定其中一题,并在相应的答题区域内作答.若两题都做,则按A题评分.
A.《物质结构与性质》:原子序数依次增大的X、Y、Z、W四种元素,原子序数均小于36.已知X、Y和Z为第三周期元素,其原子的第一至第四电离能如下表:
电离能/kJ?mol-1 I1 I2 I3 I4
X 496 4562 6912 9543
Y 738 1451 7733 10540
Z 578 1817 2745 11578
(1)X、Y、Z的电负性从大到小的顺序为
Al>Mg>Na
Al>Mg>Na
(用元素符号表示),元素Y的第一电离能大于Z的原因是
Y的最外层电子排布处于全满稳定状态,能量降低
Y的最外层电子排布处于全满稳定状态,能量降低

(2)W元素应用广泛,是一种重要的生物金属元素,如人体内W元素的含量偏低,则会影响O2在体内的正常运输.已知W2+与KCN溶液反应得W(CN)2沉淀,当加入过量KCN溶液时沉淀溶解,生成配合物,其配离子结构如图所示.
①W元素基态原子价电子排布式为
3d64s2
3d64s2

②已知CN-
N2
N2
分子互为等电子体,1molCN-中π键数目为
2NA
2NA

③上述沉淀溶解过程的化学方程式为
Fe(CN)2+4KCN=K4[Fe(CN)6]
Fe(CN)2+4KCN=K4[Fe(CN)6]

B.《化学实验》:无色晶体硫酸锌,俗称皓矾,在医疗上用作收敛剂,工业上作防腐剂、制造白色颜料(锌钡白)等.某实验小组欲用制氢废液制备硫酸锌晶体,进行了以下实验:
(1)取50mL制氢废液,过滤.除去不溶性杂质后,用ZnO调节滤液使pH约等于2,加热、蒸发、浓缩制得较高温度下的硫酸锌饱和溶液,冷却结晶,得到粗制的硫酸锌晶体.
①加入少量氧化锌调节滤液使pH≈2目的是
将硫酸转化成硫酸锌除去硫酸,且不带进其他杂质
将硫酸转化成硫酸锌除去硫酸,且不带进其他杂质

②加热蒸发、浓缩溶液时,应加热到
溶液表面出现晶膜
溶液表面出现晶膜
时,停止加热.
(2)粗晶体在烧杯中用适量蒸馏水溶解,滴加1~2滴稀硫酸,用沸水浴加热至晶体全部溶解.停止加热,让其自然冷却、结晶.抽滤(装置如图2所示).将所得晶体用少量无水乙醇洗涤1-2次,得到较纯的硫酸锌晶体.
①写出下列仪器的名称.a
布氏漏斗
布氏漏斗
;b
吸滤瓶
吸滤瓶

②抽滤跟普通过滤相比,除了得到沉淀较干燥外,还有一个优点是
过滤速度快
过滤速度快

③用少量无水乙醇洗涤晶体的目的是
利用乙醇的挥发,除去晶体表面附着的水分,减少硫酸锌的损失
利用乙醇的挥发,除去晶体表面附着的水分,减少硫酸锌的损失

(3)在制取氢气时,如果锌粒中混有少量的铁、铜杂质,对硫酸锌的质量
(填“有”、“无”)影响,原因是
铜不与稀硫酸反应,过滤除去;铁虽然与稀硫酸反应生成硫酸亚铁,但锌比铁活泼,只要锌粒过量,就可置换硫酸亚铁中铁过滤除去
铜不与稀硫酸反应,过滤除去;铁虽然与稀硫酸反应生成硫酸亚铁,但锌比铁活泼,只要锌粒过量,就可置换硫酸亚铁中铁过滤除去
氰化物有剧毒,冶金工业会产生大量含氰化物的废水,其中氰化物以CN-等形式存在于废水中.某化学小组同学对含氰化物废水处理进行研究.
I.查阅资料:含氰化物的废水破坏性处理方法.
利用强氧化剂将氰化物氧化为无毒物质,如以TiO2为催化剂用NaClO将CN-离子氧化成CNO-(CN-和CNO-中N元素均为-3价),CNO-在酸性条件下继续与NaClO反应生成N2、CO2、Cl2等.
II.实验验证:破坏性处理CN-的效果.
化学兴趣小组的同学在密闭系统中用如图装置进行实验,以测定CN-被处理的百分率,实验步骤如下:

步骤1:取一定量废水进行加热蒸发、浓缩.
步骤2:取浓缩后含CN-离子的废水与过量NaClO溶液的混合液共200mL(设其中CN-的浓度为0.2mol?L-1)倒入甲中,塞上橡皮塞.
步骤3:
点燃酒精灯对丁装置加热
点燃酒精灯对丁装置加热

步骤4:打开甲上的橡皮塞和活塞,使甲中溶液全部放入乙中,关闭活塞.
步骤5:打开活塞K,通一段时间N2,关闭活塞K.
步骤6:实验完成后测定干燥管I(含碱石灰)的质量m2(实验前干燥管I(含碱石灰)的质量m1
回答下列问题:
(1)在破坏性处理方法中,在酸性条件下NaClO和CNO-反应的离子方程式
2CNO-+6ClO-+8H+═N2↑+2CO2↑+3Cl2↑+4H2O
2CNO-+6ClO-+8H+═N2↑+2CO2↑+3Cl2↑+4H2O

(2)完成步骤3
点燃酒精灯对丁装置加热
点燃酒精灯对丁装置加热

(3)丙装置中的试剂是
浓硫酸
浓硫酸
,丁装置的目的是
除去Cl2
除去Cl2

(4)干燥管Ⅱ的作用是
防止空气中的水和CO2进入干燥管I中影响对CO2的测量
防止空气中的水和CO2进入干燥管I中影响对CO2的测量

(5)请简要说明实验中通入N2的目的是
使装置中的CO2全部被排到干燥管I中被吸收,减少误差
使装置中的CO2全部被排到干燥管I中被吸收,减少误差

(6)若干燥管Ⅰ中碱石灰增重1.408g,则该实验中测得CN-被处理的百分率为
80%
80%
过氧化氢和臭氧都是常见的绿色氧化剂,在工业生产中有着重要的用途.
(1)据报道以硼氢化合物NaBH4(B的化合价为+3价)和H2O2作原料的燃料电池,可用作通信卫星电源.负极材料采用Pt/C,正极材料采用MnO2,其工作原理如图1所示.该电池放电时正极的电极反应式为:
H2O2+2e-=2OH-
H2O2+2e-=2OH-
;以MnO2做正极材料,可能是因为
MnO2对电极反应具有催化作用
MnO2对电极反应具有催化作用

(2)火箭发射常以液态肼(N2H4)为燃料,液态过氧化氢为助燃剂.
已知:N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g)△H=-534kJ?mol-1H2O2(l)=H2O(l)+1/2O2(g)△H=-98.64kJ?mol-1
H2O(l)=H2O(g)△H=+44kJ?mol-1反应N2H4(g)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g) 的△H=
-643.28kJ?mol-1
-643.28kJ?mol-1

(3)O3可由臭氧发生器(原理如图2所示)电解稀硫酸制得.
①图中阴极为
A
A
(填“A”或“B”).
②若C处通入O2,则A极的电极反应式为:
O2+4H++4e-=2H2O
O2+4H++4e-=2H2O

③若C处不通入O2,D、E处分别收集到11.2L和有4.48L气体(标准状况下),则E处收集的气体中O3所占的体积分数为
50%
50%

(忽略O3的分解).
(4)新型O3氧化技术对燃煤烟气中的NOx和SO2脱除效果显著,锅炉烟气中的NOx 95%以上是以NO形式存在的,可发生反应NO(g)+O3 (g)
催化剂
.
NO2(g)+O2(g).在一定条件下,将NO和O3通入绝热恒容密闭容器中发生上述反应,正反应速率随时间变化的示意图(如图3)所示.由图可得出的正确说法是
d
d

a.反应在c点达到平衡状态
b.反应物浓度:b点小于c点
c.反应物的总能量低于生成物的总能量
d.△t1=△t2时,NO的转化率:a~b段小于b~c段.
 0  17689  17697  17703  17707  17713  17715  17719  17725  17727  17733  17739  17743  17745  17749  17755  17757  17763  17767  17769  17773  17775  17779  17781  17783  17784  17785  17787  17788  17789  17791  17793  17797  17799  17803  17805  17809  17815  17817  17823  17827  17829  17833  17839  17845  17847  17853  17857  17859  17865  17869  17875  17883  203614 

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